铝和铝合金的大气腐蚀机理完整版
大气腐蚀的机理
大气腐蚀的机理地球作为一个有生命活动的能量耗散源，被大量无机物和有机物环绕着，它们不断产生各种物质特性，使大气发生变化，这种变化称为大气腐蚀。
物理学家定义大气腐蚀(atmospheric corrosion)是指大气成分、温度、湿度和风速的及其他因素的改变，影响特定金属材料的稳定性。
大气腐蚀是一种自然过程，以雨水和水气为主要载体，将大气中的无机物质移动到地面。
它的主要化学反应有氧化和氧化还原反应，这些反应使金属材料受到腐蚀。
在大气腐蚀过程中，大气中的废气会与大气中的水蒸气结合，产生水溶液。
水溶液中含有氨、氧化物和其他化学物质，它们会侵蚀金属材料的表面，引起表面裂纹，从而产生腐蚀作用。
另外，大气中不同气体物质也会引发腐蚀，如氯气、二氧化氯和二氧化硫等。
这些气体会迅速以氧化反应的方式侵蚀金属材料的表面，使金属结构腐蚀。
此外，作用于大气的紫外线和臭氧加快了金属材料的腐蚀过程，使金属材料磨损加快，从而导致金属材料的性能下降。
大气腐蚀对于我们的社会经济及其它方面都有重大影响。
第一，它可以减少我们的物资，降低我们的工业生产力，大大影响我们的社会经济发展。
第二，它也会增加空气污染，因为大气中的污染物会通过大气腐蚀，转移到土壤中，可能会对土壤环境造成污染，使土壤变质，从而影响植物生长，造成生态环境的危害。
大气腐蚀只是金属材料耐候性能下降的主要原因，因此，我们必须采取有效措施来减缓大气腐蚀，以便保护金属材料，延缓衰老，改善性能和环境。
因此，应该充分利用防腐涂料、钝化剂、抗氧化剂等技术，以保护金属材料在大气腐蚀环境中的稳定性。
另外，防止释放废气、限制太阳紫外线照射等措施，以降低大气腐蚀的风险。
铝材腐蚀的原因
铝材腐蚀的原因铝是一种轻便且耐用的金属材料，被广泛应用于建筑、汽车制造、航空航天等领域。
然而，尽管铝具有许多优点，但它也存在着一个主要的问题，那就是容易发生腐蚀。
铝材腐蚀的原因主要包括以下几个方面。
铝材的表面往往会形成一层氧化膜，这是由于铝与氧气反应生成的氧化物。
这种氧化膜虽然可以保护铝材不受进一步腐蚀，但如果氧化膜受到破坏或污染，就会导致铝材暴露在空气或水中，从而加速铝材的腐蚀。
例如，如果铝材表面受到划伤或磨损，就会破坏氧化膜，使铝材容易受到腐蚀的侵害。
铝材在潮湿和盐分较高的环境中更容易发生腐蚀。
潮湿的空气中含有大量的水分，水分会使铝材表面的氧化膜受到破坏，从而促进铝材的腐蚀。
而盐分较高的环境中，氯离子会加速铝材的腐蚀过程，因为氯离子可以通过氧化膜进入铝材内部，破坏铝材的结构，导致腐蚀加剧。
铝材与其他金属接触时也容易发生腐蚀。
由于不同金属之间的电位差异，当铝材与其他金属接触时，就会形成一种电化学腐蚀的环境。
在这种环境中，铝材会成为阳极，其他金属会成为阴极，从而导致铝材的腐蚀。
因此，在设计和使用铝制品时，应该避免铝与其他金属直接接触，以减少腐蚀的风险。
铝材在高温环境中也容易发生腐蚀。
高温会加速铝材表面氧化膜的破坏，从而导致铝材的腐蚀。
此外，高温还会使氯离子更容易进入铝材内部，加速铝材的腐蚀过程。
因此，在高温环境中使用铝制品时，需要特别注意腐蚀的问题，采取合适的防护措施。
铝材腐蚀的原因主要包括氧化膜的破坏、潮湿和盐分较高的环境、与其他金属的接触以及高温等因素。
了解这些腐蚀的原因，可以帮助我们更好地保护铝制品，延长其使用寿命，减少资源的浪费，保护环境的同时也节约成本。
在日常生活和工作中，我们应该注意避免这些腐蚀的原因，合理使用和保护铝材，让铝制品发挥出更大的作用。
铝合金腐蚀
摘要之青柳念文创作金属资料是现代最重要的工程资料，人类社会的文明和发展与金属资料的使用、发展与前进有着极为紧密亲密的接洽.但是金属资料及其制品会受到各种分歧形式的损坏，其中最重要、最罕见的损坏形式腐蚀.铝是一种活泼金属，极容易和空气中的氧气起化应生成氧化铝.氧化铝在铝制器皿概况结一层灰色致密的极薄的（约十万分之一厘米厚）薄膜，这层薄膜十分坚固，它能使里力的金属和外界完全隔开.从而呵护外部的铝不再受空气中氧气的侵蚀.铝和氧化铝薄膜都能和许多酸性或碱性物质起化学反应，一旦氧化铝薄膜被碱性溶液或酸性溶液溶解掉，则外部铝就要和碱性或酸性溶液起反应而渐渐被侵蚀掉.所以铝制器皿不克不及用碱性溶液或酸性溶液洗刷，也不克不及用铝制器皿盛放纯碱、洗衣粉或食醋等物质.关键词：铝合金、腐蚀、概况处理、防腐涂料1 引言1.1 铝防腐蚀的重要意义金属腐蚀问题存在于国平易近经济的各个范畴，而且随着经济建设和迷信技术的发展，腐蚀的危害越来越严重，对于国平易近经济的发展的制约作用越来越突出.使得腐蚀迷信在国平易近经济中所处的地位越来越重要.据统计，人们每一年冶炼出来的金属约有1/10被腐蚀破坏，相当于每一年约有1/10 的冶炼厂因腐蚀的存在而做了无用功；而1/10 被腐蚀破坏的金属所殃及的金属制品的破坏，其损失要远远大于金属自己的价值.据美国国家尺度局(NBS)调查，1975年美国因腐蚀造成的损失高达700亿美元，即当年国平易近经济总产值(GNP)的 4.2%;《光明日报》1999年1月20日报导，1997年因腐蚀给我国国平易近经济带来的损失高达2800亿人平易近币.2 铝的主要腐蚀形式和腐蚀机理2.1 铝的腐蚀形式铝的主要腐蚀形式有点腐蚀、平均腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂.2.1.1 点腐蚀点腐蚀：点腐蚀又称为孔腐蚀，是在金属上发生针尖状、点状、孔状的一种为部分的腐蚀形态.点腐蚀是阳极反应的一种独特形式，是一种自催化过程，即点腐蚀孔内的腐蚀过程造成的条件，如有腐蚀介质（CL-、F-等）、促进反应的物质（CU2+、ZN2+等），既促进又足以维持腐蚀的继续停止. 2.1.2 平均腐蚀平均腐蚀：铝在磷酸与氢氧化钠等溶液中，其上的氧化膜溶解，发生平均腐蚀，溶解速度也是平均的.溶液温度升高，溶液浓度增大，促进铝的腐蚀.2.1.3 缝隙腐蚀缝隙腐蚀：缝隙腐蚀是一种部分腐蚀.金属部件在电解溶液中，由于金属与金属或金属与非金属之间形成缝隙，其宽度足以使介质浸入而又使介质处于一种停滞状态，使得缝隙外部腐蚀加剧的现象称为缝隙腐蚀.2.1.4 晶间腐蚀晶间腐蚀：是在金属界处发生部分腐蚀的现象.就电化学的观点来看，由于资料的晶粒为阴极，而晶界一般为阳极，因此在平均腐蚀的情况下，晶界处的腐蚀性仍稍大于晶粒处，如果在特殊情况下，资料的晶界抗蚀元素又相对减少，晶间腐蚀的现象就会发生.AL-CU-MG、AL-ZN-MG系铝合金有晶间腐蚀的倾向.2.1.5 应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂（SCC）：铝合金的SCC是在20世纪30年月初被发现的.金属在应力（拉应力或内应力）和腐蚀介质的结合作用下所发生的一种破坏，被称为SCC.SCC的特征是形成腐蚀一种机械裂痕，既可以沿着晶界发展，也可以穿过晶烂扩大.由于裂痕扩大是在金属外部，会使金属布局强度大大下降，严重时会发生突然破坏.资料受到部分应力或应力作用不服均时，受到高应力作用的区域会形成阳极，而受较低应力作用的区域则形成阴极，因此作用应力会使得腐蚀作用更为加速称谓为应呼电池.应力腐蚀发生在冷加工的资料时，高度冷加工的区域更具阳极性，别的在资料存在裂痕的情况下，也会造成应力腐蚀.2.2 铝的腐蚀机理根据腐蚀因素、腐蚀环境和腐蚀概况状态、金属腐蚀的机理可以分为化学腐蚀，电化学腐蚀和多因素腐蚀.2.2.1 化学腐蚀铝的化学腐蚀是金属在干燥气体（如氧、氯、硫化氢等）和非电解质溶液中停止化学反应的成果.化学反应引起引起腐蚀，在腐蚀过程中不发生电流.金属的化学腐蚀只在特定的情况下发生，不具普遍性.2.2.2 电化学腐蚀铝和介质发生电化学反应而引起的腐蚀，在腐蚀的过程中有阳极和阴极区，电流可以通过金属在一定的间隔中活动，如金属在各种介质溶液（如海水、酸、碱、盐溶液、湿润大气等）中的腐蚀.在一般情况下电化学腐蚀主要为微电池腐蚀和浓差电池腐蚀.2.2.3 多因素腐蚀由于各种因素的相互作用，往往发生非常激烈的腐蚀，一般包含应力腐蚀，腐蚀疲劳、空蚀腐蚀等.电化学腐蚀是最重要的腐蚀因素，因为大多数的金属腐蚀的起因，都可说是一种电化学反应.这里所说的电化学反应是指在相同或分歧金属物体中，由于各种因素使得某些部位发生了部分的阳极反应，让金属失去了一个或多个电子，变成金属阳离子，亦即发生阳极氧化作用；而在同时，另外一地点也会发生阴极反应，获得多出的电子，使得阴极形成还原作用，而构成一个电池效应的现象.这种电池效应使得阳极金属造成消溶腐蚀，称之为电化学腐蚀. 3. 铝合金的概况防护处理方法铝合金的概况防护处理方法主要有阴极呵护法、锌系磷化法、稀土元素呵护法、激光熔覆法、凝胶法等.3.1 阴极呵护法阴极呵护技术是一项经济效益十分显著的节制腐蚀的电化学呵护技术.将被呵护的金属停止阴极极化，使电位负移到金属概况阳极的平衡电位，消除其电化学不平均性所引起的腐蚀电池，使金属免遭腐蚀.它可以成倍地延长被呵护件的使用寿命，阴极呵护与防护涂料结合使用时，阴极呵护使涂层缺陷处和毛细孔处金属构件免遭腐蚀.根据施加阴极极化电流的方法分歧，阴极呵护方法可分为两大类：外加电流法和牺牲阳极法.3.2 锌系磷化法中化化工迷信技术研究总院研制出可以同时处理钢铁、铝及铝合金、锌及锌合金的磷化液WES一01.该磷化液的使用有2个突出的特点：①可用于喷淋线；②磷化温度为低温或常温，一般30～40℃.传统的铝及铝合金的锌系磷化，由于设置出光工序，所以一般采取浸泡工艺处理，而且处理温度不克不及低于50℃，否则不克不及获得杰出的磷化膜.而WES-01则突破了这一缺陷，推动了铝材锌系磷化的技术前进.在工作液的总酸度为20～25点、游离酸度为O．6—1．4点、促进剂为2～3点、温度为30～40℃、喷淋时间为60～90s的情况下，纯铝的磷化膜略暗或呈浅灰色，铝合金由于其材质分歧而呈浅灰色、灰色、深灰色不等.漆膜的持续中性盐雾试验为268 h，湿热试验大于50 h.所处理的工件可以是薄铝板，也可以是形状复杂的铝合金件，如冰箱铝制蒸发器及电视机后壳、工具、门窗、汽车配件等.该磷化液不但能在喷淋线上使用，而且还可以在浸泡线上使用，同样都能停止钢、铝、锌的单独处理或混装处理.值得注意的是，铝制蒸发器涂装后还需要在120℃下覆膜，再于180℃下流化，涂层也不起泡和脱落；还有一种铝件，涂装后还需要停止剪切，然后再于120℃覆膜，涂层也不起泡和脱落.这种产品对前处理和涂层的要求非常高，任何一点质量隐患都会在覆膜和流化过程中出现问题，而且这样的产品必定要停止覆膜和流化，客户要求不克不及有任何起泡现象发生，更不克不及出现涂层脱落.用户曾将涂装后的产品放置1个月后再停止覆膜及流化，涂层也没有起泡和脱落现象发生.3.3 稀土元素呵护法稀土铝合金材扦是在金属铭中加入稀土元素，它可以起到污染、提高纯度、填补表层缺陷、细化晶粒、减少偏析，消除显微不均而导致的部分腐性的作用、同时也带来铝的电极电位负移，具有了栖牲阳极效应和优异的导电性能，从而大大提高了铝的耐蚀性能.这种材抖配之首创的热浸披、热喷极工艺.可使防腐工程达到百年超长使用寿命.稀土带来的这些优异的性能改善使稀土铝合金可以在石油、化工、建筑、市政、交通、电力、冶金、船铂、兵工、航空航天、水电热电、热工、天然气钢瓶、机械轻工系统中广泛使用稀土铝合金干离子TC产品是对稀土铝合金敏层停止徽弧子离子式化来实现铰层概况稀土铝的陶瓷化.它不单可以耐数千度高温，在航空、航天、宇宙飞船等领城使用，而且完全处理了绝大多数(少数未及试脸)任意浓度的强酸、强碱、强乳化剂、井下条件等极为刻薄的腐蚀环境下的防腐问题.3.4 激光熔覆法激光熔覆法是在高能光束的作用下，将一种或多种合金元素和基体概况疾速加热熔化，光束移开后自然冷却的一种概况强化方法.通过该方法可以在铝合金概况熔覆铜基、镍基复合资料以及陶瓷粉末，提高铝合金概况的耐腐蚀性.但是该方法的缺乏之处是界面上易形成脆性相和裂纹，实际应用中涂层的尺寸精度、对基体复杂形状的容许度、概况粗糙度等问题较难处理.3.5 凝胶法用过渡金属醇盐作为合成氧化物的前驱体，采取一凝胶工艺可以在铝合金概况形成一层氧化物保溶胶一以对铝合金起到防腐蚀的作用.总结铝合金由于具有多种优点而得到广泛的应用，随着各种铝合金制品的发展，对铝合金的防腐要求也越来越高.随着环保法规的陆续出台，此后用于铝合金的防腐涂料将采取新的技术，向着无毒、通用化、高性能的方向发展.参考文献[1]吴和元,周小军.闪光铝粉的应用与发展[J].湖南冶金,1996,(5):61—62.[2]贺慧生,梁进.超细锌粉的生产与应用[J].有色冶金,1998,41(5):44.[3]徐国强.防腐蚀配方—片状锌粉的应用[J].上海涂料,1997,(4):244—246.[4]李青鹿子产品的腐蚀与防蚀技术田．电子工艺技术，1999，20(01)：30.[5]战广深，殷止安．NaCl溶液中氯离子浓度对铝合金电偶腐蚀的影响[J]资料呵护，1994，27(02)：20.[6]宋涛哲《腐蚀电化学研究方法》化学工业出版社.[7]周静好《防腐技术》化学工业出版社1988年12月.。
铝合金腐烂锈蚀的原因
预防措施：优化设计和制造工艺
优化设计
通过改进结构设计，减少应力集中现象，降低裂纹和腐蚀产生的风险。例如，采用合理的截面形状、避免尖锐转 角、优化焊缝布置等。
制造工艺
改进制造工艺，提高铝合金材料的表面质量和内在质量。例如，采用先进的加工技术、减少表面划伤和污染、优 化热处理工艺等。这些措施可以提高材料的耐腐蚀性能，延长构件的使用寿命。
例如，晶粒大小、第二相粒子 的分布和形态等都会影响铝合 金的腐蚀速率和腐蚀形态。
通过优化铝合金的微观结构， 可以提高其耐腐蚀性能，延长 使用寿命。
02
外部环境因素导致铝合金 腐蚀
大气污染物作用机制
01
02
03
硫氧化物
工业排放和汽车尾气中的 硫氧化物，与水蒸气结合 形成酸性环境，加速铝合 金腐蚀。
阴极处则会发生还原反应，消耗电子。
03
腐蚀过程持续进行
随着反应的进行，阳极处的铝不断被氧化，导致铝合金逐渐腐蚀。同时
，阴极处也可能会发生析氢等副反应，进一步加速铝合金的腐蚀。
不同金属间接触产生电偶效应
铝合金与其他金属接触时形成电偶对
01
当铝合金与其他金属（如铜、钢等）接触时，由于它们之间存
在电位差，会形成一个电偶对。
的合金材料。
铝合金具有质量轻、强度高、导 电导热性好、耐腐蚀等优点。
常见的铝合金包括1系、2系、3 系、5系、6系和7系等，不同系 列的铝合金成分和性能有所不同
。
耐腐蚀性能评估标准
耐腐蚀性能是评价铝合金质量的重要 指标之一。
这些试验可以模拟铝合金在不同环境 下的腐蚀行为，从而评估其耐腐蚀性 能。
铝的主要腐蚀形式和腐蚀特点
铝的主要腐蚀形式和腐蚀特点铝是一种活泼金属，极容易和空气中的氧气起化应生成氧化铝。
氧化铝在铝制器皿表面结一层灰色致密的极薄的（约十万分之一厘米厚）薄膜，这层薄膜十分坚固，它能使里力的金属和外界完全隔开。
从而保护内部的铝不再受空气中氧气的侵蚀。
铝和氧化铝薄膜都能和许多酸性或碱性物质起化学反应，一旦氧化铝薄膜被碱性溶液或酸性溶液溶解掉，则内部铝就要和碱性或酸性溶液起反应而渐渐被侵蚀掉。
所以铝制器皿不能用碱性溶液或酸性溶液洗刷，也不能用铝制器皿盛放纯碱、洗衣粉或食醋等物质。
1、铝的腐蚀形式：（1）点腐蚀：点腐蚀又称为孔腐蚀，是在金属上产生针尖状、点状、孔状的一种为局部的腐蚀形态。
点腐蚀是阳极反应的一种独特形式，是一种自催化过程，即点腐蚀孔内的腐蚀过程造成的条件，如有腐蚀介质（CL-、F-等）、促进反应的物质（CU2+、ZN2+等），既促进又足以维持腐蚀的继续进行。
（2）均匀腐蚀：铝在磷酸与氢氧化钠等溶液中，其上的氧化膜溶解，发生均匀腐蚀，溶解速度也是均匀的。
溶液温度升高，溶液浓度增大，促进铝的腐蚀。
（3）缝隙腐蚀：缝隙腐蚀是一种局部腐蚀。
金属部件在电解溶液中，由于金属与金属或金属与非金属之间形成缝隙，其宽度足以使介质浸入而又使介质处于一种停滞状态，使得缝隙内部腐蚀加剧的现象称为缝隙腐蚀。
缝隙腐蚀特别容易发生在机械组件接合的地方，例如金属垫圈或是铆接处和铝门窗与灰浆填隙处。
它是属于一种电池效应，但是缝隙一般需在特定程度大小的范围内才会发生，例如：有足够的宽度可使溶液进入，足够窄得使溶液可以停滞等，所以在应用或工程上必须要小心，避免发生足以产生缝隙腐蚀的环境。
缝隙腐蚀的机构很类似穿孔腐蚀的情况，首先是均匀腐蚀，然后因氧浓淡电池会引起阳极反应（缺氧区）和阴极反应（富氧区），由于间隙内氧无法补充，因此阳极反应会继续在同一个位置进行，因此产生严重的腐蚀结果。
（4）晶间腐蚀：是在金属界处发生局部腐蚀的现象。
就电化学的观点来看，由于材料的晶粒为阴极，而晶界一般为阳极，因此在均匀腐蚀的情况下，晶界处的腐蚀性仍稍大于晶粒处，如果在特殊情况下，材料的晶界抗蚀元素又相对减少，晶间腐蚀的现象就会发生。
铝的主要腐蚀形式和腐蚀特点之欧阳地创编
铝的主要腐蚀形式和腐蚀特点铝是一种活泼金属，极容易和空气中的氧气起化应生成氧化铝。
氧化铝在铝制器皿表面结一层灰色致密的极薄的（约十万分之一厘米厚）薄膜，这层薄膜十分坚固，它能使里力的金属和外界完全隔开。
从而保护内部的铝不再受空气中氧气的侵蚀。
铝和氧化铝薄膜都能和许多酸性或碱性物质起化学反应，一旦氧化铝薄膜被碱性溶液或酸性溶液溶解掉，则内部铝就要和碱性或酸性溶液起反应而渐渐被侵蚀掉。
所以铝制器皿不能用碱性溶液或酸性溶液洗刷，也不能用铝制器皿盛放纯碱、洗衣粉或食醋等物质。
1、铝的腐蚀形式：（1）点腐蚀：点腐蚀又称为孔腐蚀，是在金属上产生针尖状、点状、孔状的一种为局部的腐蚀形态。
点腐蚀是阳极反应的一种独特形式，是一种自催化过程，即点腐蚀孔内的腐蚀过程造成的条件，如有腐蚀介质（CL-、F-等）、促进反应的物质（CU2+、ZN2+等），既促进又足以维持腐蚀的继续进行。
（2）均匀腐蚀：铝在磷酸与氢氧化钠等溶液中，其上的氧化膜溶解，发生均匀腐蚀，溶解速度也是均匀的。
溶液温度升高，溶液浓度增大，促进铝的腐蚀。
（3）缝隙腐蚀：缝隙腐蚀是一种局部腐蚀。
金属部件在电解溶液中，由于金属与金属或金属与非金属之间形成缝隙，其宽度足以使介质浸入而又使介质处于一种停滞状态，使得缝隙内部腐蚀加剧的现象称为缝隙腐蚀。
缝隙腐蚀特别容易发生在机械组件接合的地方，例如金属垫圈或是铆接处和铝门窗与灰浆填隙处。
它是属于一种电池效应，但是缝隙一般需在特定程度大小的范围内才会发生，例如：有足够的宽度可使溶液进入，足够窄得使溶液可以停滞等，所以在应用或工程上必须要小心，避免发生足以产生缝隙腐蚀的环境。
缝隙腐蚀的机构很类似穿孔腐蚀的情况，首先是均匀腐蚀，然后因氧浓淡电池会引起阳极反应（缺氧区）和阴极反应（富氧区），由于间隙内氧无法补充，因此阳极反应会继续在同一个位置进行，因此产生严重的腐蚀结果。
（4）晶间腐蚀：是在金属界处发生局部腐蚀的现象。
就电化学的观点来看，由于材料的晶粒为阴极，而晶界一般为阳极，因此在均匀腐蚀的情况下，晶界处的腐蚀性仍稍大于晶粒处，如果在特殊情况下，材料的晶界抗蚀元素又相对减少，晶间腐蚀的现象就会发生。
铝合金腐蚀
戴要之阳早格格创做金属资料是新颖最要害的工程资料，人类社会的文化战死少与金属资料的使用、死少与先进有着极为稀切的通联.然而是金属资料及其制品会受到百般分歧形式的益坏，其中最要害、最罕睹的益坏形式腐蚀.铝是一种活泼金属，极简单战气氛中的氧气起化应死成氧化铝.氧化铝正在铝制器皿表面结一层灰色致稀的极薄的（约十万分之一厘米薄）薄膜，那层薄膜格中坚固，它能使里力的金属战中界真足隔启.进而呵护里里的铝不再受气氛中氧气的侵害.铝战氧化铝薄膜皆能战许多酸性或者碱性物量起化教反应，一朝氧化铝薄膜被碱性溶液或者酸性溶液溶解掉，则里里铝便要战碱性或者酸性溶液起反应而徐徐被侵害掉.所以铝制器皿不克不迭用碱性溶液或者酸性溶液洗刷，也不克不迭用铝制器皿衰搁杂碱、洗衣粉或者食醋等物量.闭键词汇：铝合金、腐蚀、表面处理、防腐涂料1 弁止1.1 铝防腐蚀的要害意思金属腐蚀问题存留于人民经济的各个范围，而且随着经济修制战科教技能的死少，腐蚀的妨害越去越宽沉，对付于人民经济的死少的约束效率越去越超过.使得腐蚀科教正在人民经济中所处的职位越去越要害.据统计，人们每年冶炼出去的金属约有1/10被腐蚀益害，相称于每年约有1/10 的冶炼厂果腐蚀的存留而搞了无用功；而1/10 被腐蚀益害的金属所殃及的金属制品的益害，其益坏要近近大于金属自己的价格.据好国国家尺度局(NBS)考察，1975年好国果腐蚀制成的益坏下达700亿好圆，即当年人民经济总产值(GNP)的4.2%;《光彩日报》1999年1月20日报导，1997年果腐蚀给尔国人民经济戴去的益坏下达2800亿群众币.2 铝的主要腐蚀形式战腐蚀机理2.1 铝的腐蚀形式铝的主要腐蚀形式有面腐蚀、匀称腐蚀、漏洞腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀启裂.2.1.1 面腐蚀面腐蚀：面腐蚀又称为孔腐蚀，是正在金属上爆收针尖状、面状、孔状的一种为局部的腐蚀形态.面腐蚀是阳极反应的一种特殊形式，是一种自催化历程，即面腐蚀孔内的腐蚀历程制成的条件，如有腐蚀介量（CL-、F-等）、促进反应的物量（CU2+、ZN2+等），既促进又脚以保护腐蚀的继承举止.2.1.2 匀称腐蚀匀称腐蚀：铝正在磷酸与氢氧化钠等溶液中，其上的氧化膜溶解，爆收匀称腐蚀，溶解速度也是匀称的.溶液温度降下，溶液浓度删大，促进铝的腐蚀.2.1.3 漏洞腐蚀漏洞腐蚀：漏洞腐蚀是一种局部腐蚀.金属部件正在电解溶液中，由于金属与金属或者金属与非金属之间产死漏洞，其宽度脚以使介量浸进而又使介量处于一种停滞状态，使得漏洞里里腐蚀加剧的局里称为漏洞腐蚀.2.1.4 晶间腐蚀晶间腐蚀：是正在金属界处爆收局部腐蚀的局里.便电化教的瞅面去瞅，由于资料的晶粒为阳极，而晶界普遍为阳极，果此正在匀称腐蚀的情况下，晶界处的腐蚀性仍稍大于晶粒处，如果正在特殊情况下，资料的晶界抗蚀元素又相对付缩小，晶间腐蚀的局里便会爆收.AL-CU-MG、AL-ZN-MG系铝合金有晶间腐蚀的倾背.2.1.5 应力腐蚀启裂应力腐蚀启裂（SCC）：铝合金的SCC是正在20世纪30年代初被创制的.金属正在应力（推应力或者内应力）战腐蚀介量的共同效率下所爆收的一种益害，被称为SCC.SCC的特性是产死腐蚀一种板滞缝隙，既不妨沿着晶界死少，也不妨脱过晶烂扩展.由于缝隙扩展是正在金属里里，会使金属结构强度大大低沉，宽沉时会爆收突然益害.资料受到局部应力或者应力效率不仄均时，受到下应力效率的天区会产死阳极，而受较矮应力效率的天区则产死阳极，果此效率应力会使得腐蚀效率更为加速称谓为应呼电池.应力腐蚀爆收正在热加工的资料时，下度热加工的天区更具阳极性，其余正在资料存留缝隙的情况下，也会制成应力腐蚀.2.2 铝的腐蚀机理根据腐蚀果素、腐蚀环境战腐蚀表面状态、金属腐蚀的机理不妨分为化教腐蚀，电化教腐蚀战多果素腐蚀.2.2.1 化教腐蚀铝的化教腐蚀是金属正在搞燥气体（如氧、氯、硫化氢等）战非电解量溶液中举止化教反应的截止.化教反应引起引起腐蚀，正在腐蚀历程中不爆收电流.金属的化教腐蚀只正在特定的情况下爆收，不具一致性.2.2.2 电化教腐蚀铝战介量爆收电化教反应而引起的腐蚀，正在腐蚀的历程中有阳极战阳极区，电流不妨通过金属正在一定的距离中震动，如金属正在百般介量溶液（如海火、酸、碱、盐溶液、干润大气等）中的腐蚀.正在普遍情况下电化教腐蚀主要为微电池腐蚀战浓好电池腐蚀.2.2.3 多果素腐蚀由于百般果素的相互效率，往往爆收非常猛烈的腐蚀，普遍包罗应力腐蚀，腐蚀疲倦、空蚀腐蚀等.电化教腐蚀是最要害的腐蚀果素，果为大普遍的金属腐蚀的去由，皆可道是一种电化教反应.那里所道的电化教反应是指正在相共或者分歧金属物体中，由于百般果素使得某些部位爆收了局部的阳极反应，让金属得去了一个或者多个电子，形成金属阳离子，亦即爆收阳极氧化效率；而正在共时，另一天面也会爆收阳极反应，赢得多出的电子，使得阳极产死还本效率，而形成一个电池效力的局里.那种电池效力使得阳极金属制成消溶腐蚀，称之为电化教腐蚀.3. 铝合金的表面防备处理要收铝合金的表面防备处理要收主要有阳极呵护法、锌系磷化法、稀土元素呵护法、激光熔覆法、凝胶法等.3.1 阳极呵护法阳极呵护技能是一项经济效率格中隐著的统制腐蚀的电化教呵护技能.将被呵护的金属举止阳极极化，使电位背移到金属表面阳极的仄稳电位，与消其电化教不匀称性所引起的腐蚀电池，使金属免遭腐蚀.它不妨成倍天延少被呵护件的使用寿命，阳极呵护与防备涂料共同使用时，阳极呵护使涂层缺陷处战毛细孔处金属构件免遭腐蚀.根据施加阳极极化电流的要收分歧，阳极呵护要收可分为二大类：中加电流法战死阳极法.3.2 锌系磷化法中化化工科教技能钻研总院研制出不妨共时处理钢铁、铝及铝合金、锌及锌合金的磷化液WES一01.该磷化液的使用有2个超过的特性：①可用于喷淋线；②磷化温度为矮温或者常温，普遍30～40℃.保守的铝及铝合金的锌系磷化，由于树立出光工序，所以普遍采与浸泡工艺处理，而且处理温度不克不迭矮于50℃，可则不克不迭赢得良佳的磷化膜.而WES-01则突破了那一缺陷，推动了铝材锌系磷化的技能先进.正在处事液的总酸度为20～25面、游离酸度为O．6—1．4面、促进剂为2～3面、温度为30～40℃、喷淋时间为60～90s的情况下，杂铝的磷化膜略暗或者呈浅灰色，铝合金由于其材量分歧而呈浅灰色、灰色、深灰色不等.漆膜的连绝中性盐雾考查为268 h，干热考查大于50 h.所处理的工件不妨是薄铝板，也不妨是形状搀杂的铝合金件，如冰箱铝制挥收器及电视机后壳、工具、门窗、汽车配件等.该磷化液不然而能正在喷淋线上使用，而且还不妨正在浸泡线上使用，共样皆能举止钢、铝、锌的单独处理或者混拆处理.值得注意的是，铝制挥收器涂拆后还需要正在120℃下覆膜，再于180℃下流化，涂层也不起泡战脱降；另有一种铝件，涂拆后还需要举止剪切，而后再于120℃覆膜，涂层也不起泡战脱降.那种产品对付前处理战涂层的央供非常下，所有一面品量隐患皆市正在覆膜战流化历程中出现问题，而且那样的产品肯定要举止覆膜战流化，客户央供不克不迭有所有起泡局里爆收，更不克不迭出现涂层脱降.用户曾将涂拆后的产品搁置1个月后再举止覆膜及流化，涂层也不起泡战脱降局里爆收.3.3 稀土元素呵护法稀土铝合金材扦是正在金属铭中加进稀土元素，它不妨起到洁化、普及杂度、挖补表层缺陷、细化晶粒、缩小偏偏析，与消隐微不均而引导的局部腐性的效率、共时也戴去铝的电极电位背移，具备了栖牲阳极效力战劣同的导电本能，进而大大普及了铝的耐蚀本能.那种材抖配之尾创的热浸披、热喷极工艺.不妨使防腐工程达到百年超少使用寿命.稀土戴去的那些劣同的本能革新使稀土铝合金不妨正在石油、化工、修筑、市政、接通、电力、冶金、船铂、军工、航空航天、火电热电、热工、天然气钢瓶、板滞沉工系统中广大使用稀土铝合金搞离子TC产品是对付稀土铝合金敏层举止徽弧子离子式化去真止铰层表面稀土铝的陶瓷化.它不但不妨耐数千度下温，正在航空、航天、宇宙飞船等收乡使用，而且真足办理了绝大普遍(少量已及试脸)任性浓度的强酸、强碱、强乳化剂、井下条件等极为苛刻的腐蚀环境下的防腐问题.3.4 激光熔覆法激光熔覆法是正在下能光束的效率下，将一种或者多种合金元素战基体表面赶快加热熔化，光束移启后自然热却的一种表面加强要收.通过该要收不妨正在铝合金表面熔覆铜基、镍基复合资料以及陶瓷粉终，普及铝合金表面的耐腐蚀性.然而是该要收的缺累之处是界里上易产死坚性相战裂纹，本量应用中涂层的尺寸细度、对付基体搀杂形状的容许度、表面细糙度等问题较深刻决.3.5 凝胶法用过度金属醇盐动做合成氧化物的前驱体，采与一凝胶工艺不妨正在铝合金表面产死一层氧化物保溶胶一以对付铝合金起到防腐蚀的效率.归纳铝合金由于具备多种便宜而得到广大的应用，随着百般铝合金制品的死少，对付铝合金的防腐央供也越去越下.随着环保规则的陆绝出台，以后用于铝合金的防腐涂料将采与新的技能，背着无毒、通用化、下本能的目标死少.参考文献[1]吴战元,周小军.闪光铝粉的应用与死少[J].湖北冶金,1996,(5):61—62.[2]贺慧死,梁进.超细锌粉的死产与应用[J].有色冶金,1998,41(5):44.—片状锌粉的应用[J].上海涂料,1997,(4):244—246.[4]李青鹿子产品的腐蚀与防蚀技能田．电子工艺技能，1999，20(01)：30.[5]战广深，殷止安．NaCl溶液中氯离子浓度对付铝合金电奇腐蚀的效率[J]资料呵护，1994，27(02)：20.[6]宋涛哲《腐蚀电化教钻研要收》化教工业出版社.[7]周静佳《防腐技能》化教工业出版社1988年12月.。
飞机铝合金零件腐蚀机理与防护
据统计，铝和铝合金要占一架飞机总重量的70%，而飞机的构造件大局部是由铝合金材料构成。
铝合金构件的损伤形式有多种，如疲劳断裂、裂纹、变形、磨损等，其中腐蚀是最常见的损伤形式之一。
由于腐蚀造成的事故占飞机全部损伤事故的 20%，这个问题在老龄飞机上变现的尤为突出。
由于腐蚀问题的存在，往往缩短飞机构造件的使用寿命，甚至还危及飞行安全。
如 1988 年Aloha 航空公司的波音737 飞机发生空中事故，经过事故调查后认为：由于机身增压舱纵向蒙皮搭接接头处一排铆钉孔，在服役的热带海洋环境和循环增压载荷作用下，引起了不行检测的多条腐蚀疲乏裂纹，从而引起事故。
因此，腐蚀问题不容无视，这就需要我们在航空修理过程中加强检查与掌握。
飞机构造件的腐蚀是飞机在使用环境中随着时间推移而发生的化学累积性损伤。
作为电化学反响，必需同时具备三个条件才能发生，即活性金属、腐蚀环境〔介质〕和导电通路。
同时，它又作为与时间有关的损伤，需要肯定时间的累积才能发生，并且要求在肯定的损失范围之内就进展维护和修理。
一般民航和军航的飞机修理规定：腐蚀损失深度不超过蒙皮厚度的 10%。
腐蚀的种类很多，通过对飞机铝合金材料构件腐蚀状况的统计和分析得知，点蚀、剥蚀缝隙腐蚀这三类是腐蚀的主要表现形式。
其中，点蚀转变飞机构造的应力分布，引起局部应力集中，从而形成腐蚀疲乏裂纹；剥蚀和缝隙腐蚀使蒙皮、桁条等构件的厚度减薄，大大降低材料的强度，增大应力，最终导致构件裂纹，甚至断裂。
在飞机构造修理中，构件中存在应力腐蚀裂纹是一个常遇到的实际问题。
例如，1L-18 飞机上翼面处的大量B94 铝合金铆钉产生了应力腐蚀裂纹。
应力腐蚀裂纹通常都很小，宽度较窄，没有引起人们留意的特征，又因常被腐蚀产物掩盖，所以很难觉察，有时需要承受无损探伤技术进展检查。
构件发生应力腐蚀断裂时，常常是在事先没有明显预兆的状况下突然发生，因此对飞机的飞行安全危害较大。
一般来说，腐蚀坑洞是应力腐蚀裂纹的主要萌生源。
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铝和铝合金的大气腐蚀机理集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]1铝和铝合金的大气腐蚀机理铝和铝合金的表面氧化膜是铝合金具有耐大气腐蚀性的主要原因.铝的氧化膜(γ-Al2O3)在室温的大气中就可以生成,而且非常迅速和致密,厚度为25~30.也就是说,氧化膜在大气环境中具有自修复功能.若有水存在或者暴露在大气中几个月以后,最初形成的γ-Al2O3的外层转变为一薄层γ-AlOOH.然后,在γ-AlOOH上又会覆盖上一层Al(OH)3(也可写成Al2O3·3H2O).从铝-水体系的电位-pH图可知,Al(OH)3在较大的pH范围内都会保持稳定.Al(OH)3从pH=4开始溶解;当pH=2.4时,认为Al(OH)3会完全溶解(事实上,即使pH=2.0时,铝表面的腐蚀类型仍然是孔蚀.).大部分的降雨、差不多所有的雾、表面蒸发浓缩的液层和铝表面小孔内的电解质都会使铝处于腐蚀状态.环境因素对铝的大气腐蚀的影响和其它金属相似,与环境大气的相对湿度、温度、大气中SO2的浓度、Cl-的含量以及降水的数量、酸度相关性较大,同时也受到O3,NOx及CO2等污染组分的轻微影响.大气污染物通过干湿沉降,使得金属表面存在着和大气中同样丰富的化学组分.暴露在大气中的铝合金表面可分为三层:铝合金及其氧化膜、腐蚀产物层和大气污染物形成的污染层或薄液膜.根据大气化学组分对铝和铝合金化学、电化学反应的不同及形成的腐蚀产物的性质不同,存在着不同的腐蚀机制.１.氯离子的存在是引起铝和铝合金大气腐蚀的重要原因.由于铝的氯化物具有可溶性,在户外暴露的铝表面上并没有大量的氯化物层存在,只有少量的氯离子进入到腐蚀产物层.Cl-通过竟争吸附,逐渐取代Al(OH)3表面上的OH-生成AlCl3,如方程式(1)~(3)所示:Al(OH)3+Cl-→Al(OH)2Cl+OH-(1)Al(OH)2Cl+Cl-→Al(OH)Cl2+OH-(2)Al(OH)Cl2+Cl-→AlCl3+OH-(3)２.空气中的CO2能有效地阻碍NaCl引发的铝的大气腐蚀.铝在不含CO2潮湿空气中的腐蚀速率,和在正常CO2水平的空气中的腐蚀速率相比,约是后者的20倍.有人认为,CO2中和了在铝表面阴极区氧还原产生的氢氧根离子,降低了液层pH值,从而使得铝的溶解速率下降.３.一般认为:O3是潜在的加速剂,通过氧化H2S、SO2和NOx而影响金属的大气腐蚀.O3还能够通过自身的去极化反应,引起铝腐蚀.实验表明,铝暴露在不同大气污染物(10ppm的SO2,NOx,O3,取样大气)的气体(25e和98%相对湿度)四个星期以后,O3引起的腐蚀失重最大,其次是SO2,NO2,取样大气,NO.氧化膜的完整性及成分还受到铝合金的化学组分和微观结构的影响.为了提高铝合金的力学性能,往往要加入一些合金元素,并进行一定的热处理(固溶、淬火、时效等).一些杂质元素如Fe、Mn、Si也常以FeAl3、AAlMnSi、SiO2等形式出现在铝合金当中.这些合金元素对铝合金微观结构的影响是不同的,要根据它们是存在于固溶体中,还是作为第二相分散在铝基体或者偏聚在晶界上.当合金元素形成的化合物颗粒存在于金属表面时,它们表面的氧化膜往往很薄,甚至不存在.传统的铝和铝合金大气腐蚀试验传统的大气腐蚀一般通过大气暴露实验、室内模拟加速试验进行研究.大气暴露试验能够反应材料在自然环境中的实际腐蚀情况,所得数据直观、可靠,虽然试验周期长、速度慢、费用高,但它是铝和铝合金大气腐蚀研究的重要方法.室内模拟加速试验可以显着减少试验时间,快速地对材料的大气腐蚀行为进行评价和预测,不能完全地取代大气暴露试验.铝合金的腐蚀速率表征既采用普遍使用的年失重量多少,也使用孔蚀坑的深度及数量分布和力学性能(抗拉强度、屈服强度)损失量.观察腐蚀形貌和分析腐蚀产物时,使用一些物理化学分析手段,如光学微镜、扫描电镜、X射线衍射分析、X射线光电子能谱等.室内模拟加速试验常见的大气腐蚀的室内加速试验有湿热试验、盐雾试验、干湿周浸循环试验以及多因子复合试验,一般认为干湿交替的周浸循环试验比较能够反映大气腐蚀的特点.干湿交替的周浸循环试验的最初提出是为了评价耐候钢的性能,适用于有钝化膜的金属及合金.这种研究方法从电化学的角度来说,也是合理的.对于铝合金,可以采用此方法进行大气腐蚀试验,评价铝合金的耐蚀性.采用pH=3.0的5%NaCl+015%(NH4)2SO4(用醋酸调节pH值)作加速剂,对LY12和LC4两种高强铝合金进行了间歇盐雾和周期轮浸腐蚀试验,与广州,琼海十年的实地暴露试验结果对比.他认为两种铝合金加速方法之间有类似的腐蚀动力学规律,其中前者相对于大气腐蚀有较好的模拟性和加速性.也有人采用简易方法模拟湿热大气腐蚀试验,在工业纯铝ZL10和ZL109合金表面诱发腐蚀,观察和分析了铸铝合金中第二相和腐蚀产物的微观形貌及化学成分.在吸附了水分和侵蚀性氯离子微观孔隙周围,由第二相粒子和铝基体构成腐蚀微电池发生电化学反应,电位较负的铝首先发生溶解,导致局部点状腐蚀,腐蚀产物主要为铝的不溶性氢氧化物,还含有少量的氧化铝等.用室内加速试验评价结构铝合金的耐大气腐蚀性时,除测量失重和孔蚀深度外,应包括金相分析和力学试验.室内模拟加速试验从单因子控制到多因子控制,从简单的电位测量到交流阻抗技术等多种测量技术的应用,在过去的几十年里得到一定程度的发展.但是在大气腐蚀机理研究和准确地重现大气暴露试验结果方面,仍有较大的差距.室内模拟加速试验的重复性还需要提高.一部分研究者做了室内气体腐蚀试验,通过对一种或几种腐蚀性气体组分浓度、相对湿度、温度及暴露时间条件控制,观察金属的腐蚀并通过多种手段分析腐蚀产物,给出腐蚀过程的动力学规律和腐蚀机理.不过,这些实验仅仅局限于纯铝材料,研究工作处于起步阶段.Oesch用气体试验箱分析了各腐蚀性气体成分对纯铝大气腐蚀的影响.他认为臭氧对铝的大气腐蚀的影响要强于SO2和NO2.Bl?cher通过控制空气中CO2的浓度,研究了CO2阻碍NaCl引发铝的大气腐蚀机制.综上所述,传统的大气腐蚀试验得到的数据是一段时间内金属的宏观的、统计的腐蚀行为和规律,对大气腐蚀过程中的关键反应和中间过程缺乏清楚的描述.随着仪器制造技术的进步,人们越来越趋向于对金属的大气腐蚀过程进行连续、原位的研究,从微观上,甚至于原子尺度上认识其腐蚀规律.实验结论(1)微合金化后的耐腐蚀性与合金中各相的电极电位有很大的关系.若基体相为阴极相,第二相为阳极相,合金一般有较高的耐蚀性;反之,若基体相为阳极相,第二相为阴极相,则第二相数量越多,电位越高,合金腐蚀越严重.(2)Al-7%Si合金的腐蚀从硅相及晶间处优先开始,以点蚀为主.加入Cu元素,实验合金有明显的晶间腐蚀倾向.其它元素影响相对较小.(3)电化学实验结果表明,所有实验合金均较快进入钝态,随着各合金元素的加入,实验合金的自腐蚀电位向负向移动,腐蚀电流密度增加.合金元素和杂质元素的影响合金元素对铝和铝合金耐蚀性的影响是一个复杂的问题。
因为这不仅与合金元素的电极电位(电化学序)有关，还与合金元素的存在形式(固溶体还是析出的金属间化合物相)、合金元素的加入量等诸多因素有关。
锰锰在铝合金中主要以MnAl6相存在而MnAl6相和铝有着相同的自然电极电位，几乎没有电位差，少量的锰往往还会提高合金的耐蚀性。
因为能生成MnFeAl6，从而部分消除含铁的强阴极性相（如AlSi2Fe等），从而增强了耐蚀性。
所以Al-Mn合金是重要的防锈铝合金之一。
锌锌在0.2％以下时，对铝合金耐蚀性的影响不大。
当锌作为某些高强铝合金的添加元素时，其析出的金属间化合物仍然可能成为铝的阴极，但其对耐蚀性的影响小于铜、铁、镍等阴极性元素。
铜铜以各种不同的含量存在于许多高强铝合金中，它还可能在工业铝及其合金中以杂质出现。
铜对铝来说是强阴极性元素(电极电位正得多)，所以，即使铜的含量不多，也可对铝及其合金的耐蚀性产生严重的影响。
如当含有0.1％铜时，高纯铝的腐蚀速度提高了1600倍，要提高耐蚀性，铜的含量必须严格控制。
铁铁是铝合金中常有的杂质，并对合金的耐蚀性有相当大的影响，其作用仅次于铜。
铁对铝来说，也是强阴极性元素。
铁在铝中的溶解度十分小，在温度500℃时也仅为0.005％，过剩的铁往，对铝形成微电偶腐蚀。
往生成阴极性相FeAl3硅硅对铝耐蚀性的影响在不同铝合金中是不同的。
在Al-Si铸造铝合金中，过量的硅以片状存在于合金中，它对铝起阴极性相的作用，对耐蚀是有害的。
在合金含有铁时，硅可能会进入FeAl3金属间化合物，起强阴极性相作用，对耐蚀性影响很大。
而对于可热处理的Al-Mg-Si合金，时效后生成MgSi相，这种化合物的出现对合金耐蚀性影响不大。
所以，对于铝和铝合金，单独的硅2不如硅和铁同时存在时的有害作用大。
镍镍广泛用于可热处理强化铝合金的合金元素，它对铝合金耐蚀性的有害影响小于铜和铁。
钛钛在铝合金中的含量很小，它对耐蚀性的影响也不大。
有报导，含钛0.007％~0.008％时会对超纯铝在碱中的耐蚀性不利。
而在某些酸中，0.16％~0.37％钛的加入对工业纯铝耐蚀性会产生有利影响，而钛对铝在氯化钠溶液中耐蚀性的影响却很小。